[go: up one dir, main page]

JPS63228431A - Optical information pick-up device - Google Patents

Optical information pick-up device

Info

Publication number
JPS63228431A
JPS63228431A JP62062903A JP6290387A JPS63228431A JP S63228431 A JPS63228431 A JP S63228431A JP 62062903 A JP62062903 A JP 62062903A JP 6290387 A JP6290387 A JP 6290387A JP S63228431 A JPS63228431 A JP S63228431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
hologram
optical
lens
hologram element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62062903A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kato
誠 加藤
Isao Sato
勲 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62062903A priority Critical patent/JPS63228431A/en
Publication of JPS63228431A publication Critical patent/JPS63228431A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute the miniaturization, low price, mass production and high reliability by using a lens Fourier transformation type hologram element by combining it with other optical element for an optical system. CONSTITUTION:An element 121 is a lens Fourier transformation type hologram to record a knife edge optical system, primary diffracted light is stopped by a focusing lens 23, namely, one side of the diffracted reproducing wave surfaces is Fourier-transformed to the close axis light of a lens 9 and the reproducing wave surface of the knife edge optical system occurs at the photoelectric converting surface of a two-divided photodetector 31. An axis epsilon of a hologram surface is coincident with a dividing boundary line direction X3 of the photodetector 31 (first photoelectric converting means), and even when the wavelength change of a light source 1 occurs, a focus control can be operated without trouble. A 2-divided boundary line Y3 direction of a photodetector 8 (second photoelectric converting means) is arranged in parallel to the track direction (tangent direction at reading point) of an optical disk 6, the far field of the pit is detected and a tracking control is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクあるいは光カードなど、光もしく
は光磁気媒体上に記憶される光学情報を記憶・再生する
ピックアップ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pickup device for storing and reproducing optical information stored on an optical or magneto-optical medium such as an optical disk or an optical card.

従来の技術 高密度・大容量の記憶媒体として、ビット状パターンを
用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク
、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデ
ータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきてい
る。ミクロンオーダに絞られた光ビームを介して情報の
記録再生が高い信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカ
ニズムは、ひとえにその光情報をピックアップする構成
、とりわけその光学系に因っている。光情報ピックアッ
プ装置(以下OPUと略す)の基本的な機能は、(1)
回折限界の微小スポットを形成する集光性、(11)前
記光学系の焦点制御とピット信号検出、および(11D
同トラツキング制御の3種類に大別される。
Conventional technology Optical memory technology that uses bit-like patterns as a high-density, large-capacity storage medium is being put into practical use with its applications expanding to include digital audio discs, video discs, document file discs, and even data files. . The mechanism by which information is recorded and reproduced successfully with high reliability through a light beam focused on the micron order depends solely on the configuration for picking up the optical information, especially the optical system. The basic functions of the optical information pickup device (hereinafter abbreviated as OPU) are (1)
(11) focus control and pit signal detection of the optical system; and (11D)
The tracking control is roughly divided into three types.

これらは目的、用途に応じて、各種の光学系ならびに光
電変換検出方式の組合せによって実現されている。第6
図は、従来のOPUの一例を示す模式図である。通常T
E0゜モードで発振する波長800nm程度の半導体レ
ーザ光源1からの発散波面(電場:水平偏波)をコリメ
ートレンズ2で平行ビームとし、偏光ビームスプリッタ
3で左方の四分の一波長板(%λ板)4に選択反射する
These are realized by combining various optical systems and photoelectric conversion detection methods depending on the purpose and use. 6th
The figure is a schematic diagram showing an example of a conventional OPU. Normal T
A diverging wavefront (electric field: horizontally polarized wave) from a semiconductor laser light source 1 with a wavelength of about 800 nm that oscillates in E0° mode is converted into a parallel beam by a collimator lens 2, and a quarter-wave plate (% (lambda plate) 4 is selectively reflected.

Kλ板を通過した円偏光波面は、集光レンズ系6で大略
1μm程度のスポットに絞られ、光ディスク媒体面θ上
に到達し、ビット状パターンを照射する。媒体面6で反
射・回折された光束は、再び集光レンズ系5を逆に進ん
で四分の一波長板4を通過すると垂直偏波の平行ビーム
となり、偏光ビームスプリッタ3を透過してプリズムハ
ーフミラ−7で2方向に分割される。一方の反射光は集
光レンズ9、ならびに非点収差を付与する円柱状レンズ
1oを通って四分割7オトデイテクタ11に入射し、焦
点制御信号に変換される。他方の透過光は、ファーフィ
ールドパターンのまま、トラッキング制御信号検出用の
二分割フォトディテクタ8に入る。
The circularly polarized light wavefront that has passed through the Kλ plate is narrowed down to a spot of about 1 μm by the condenser lens system 6, reaches the optical disk medium surface θ, and irradiates a bit-like pattern. The light beam reflected and diffracted by the medium surface 6 travels in the opposite direction through the condensing lens system 5 again and passes through the quarter-wave plate 4, becoming a vertically polarized parallel beam, which passes through the polarizing beam splitter 3 and enters the prism. It is divided into two directions by a half mirror 7. One of the reflected lights passes through a condensing lens 9 and a cylindrical lens 1o that imparts astigmatism, enters a four-division seven-otodetector 11, and is converted into a focus control signal. The other transmitted light enters the two-split photodetector 8 for tracking control signal detection with the far field pattern unchanged.

ここで、λλ板4は、偏光ビームスプリッタ3と組合わ
せることによって、光量の利用効率を高めることと同時
に、半導体レーザへの戻り方を抑圧して、信号光成分に
不要なノイズが増加しないための工夫である。しかし、
再生専用ディスクのOPUでは、光量設計に余裕があり
、Kλ板と偏光ビームスプリッタを省くことが可能であ
り、とくに小型化、低価格化のためには、部品の省略。
Here, by combining the λλ plate 4 with the polarization beam splitter 3, the λλ plate 4 increases the efficiency of using the amount of light, and at the same time suppresses the return to the semiconductor laser, so that unnecessary noise does not increase in the signal light component. This is an ingenuity. but,
In the OPU for read-only discs, there is leeway in the light intensity design, and it is possible to omit the Kλ plate and polarizing beam splitter, and in particular, for miniaturization and cost reduction, parts can be omitted.

複合化が計られている。Compounding is being planned.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、再生専用OPUにおいても、ビーム分割
手段、非点収差あるいはナイフェツジ法などによる焦点
制御手段、またトラッキング制御手段を独立、もしくは
結合して構成する必要がある。そのために従来用いられ
てきた光学部品は、ビームスプリッタ、レンズ、プリズ
ム等いずれも大量に製作・組立・調整することは容易で
なく、小型化、低価格化、量産性、高信頼性の面で問題
があった。
Problems to be Solved by the Invention However, even in a read-only OPU, it is necessary to construct a beam splitting means, a focus control means using astigmatism or the Knifezi method, and a tracking control means independently or in combination. The optical components conventionally used for this purpose, such as beam splitters, lenses, and prisms, are difficult to manufacture, assemble, and adjust in large quantities, and it is difficult to manufacture, assemble, and adjust them in large quantities. There was a problem.

これらの問題が生じる共通の理由として、第1に高精度
の平面あるいは非球面を要する光学部品は、多くの工程
を経て初めて所望の加工が実現されるのでプレス手段等
を用いるが如き生産が一般に困難であること、第2に多
数の部品を組み合わせて所定の総合性能を発揮させるた
めには、組立・調整にも多くの時間と複雑な検査・測定
装置を要すること、第3に部品の小型化に限界があると
ころから、全光学系の小型化にも大きな制約があった。
The common reasons for these problems are: First, optical parts that require highly accurate flat or aspherical surfaces require many processes to achieve the desired processing, so production using pressing means is generally not possible. Second, it requires a lot of time and complicated inspection and measurement equipment to assemble and adjust a large number of parts to achieve a desired overall performance. Third, the parts are small. Since there are limits to the size of the optical system, there were also major constraints on the miniaturization of the entire optical system.

これらの問題を部分的に解決する方法として、たとえば
、第6図のコリメートレンズ2(あるいは9)をフレネ
ルレンズで構成し、金型を用いてプレス加工成形する技
術が開発されてきている。
As a method for partially solving these problems, a technique has been developed in which, for example, the collimating lens 2 (or 9) shown in FIG. 6 is constructed of a Fresnel lens, and the lens is press-molded using a mold.

しかし、これは部品点数の削減にはならず、面数がより
多い部品であるブリλム形ビームスプリッタなどは置き
換えられないまま残される。また、加工精度の限界から
もっとも高性能な集光を要求されるレンズ6も代替され
得ない。
However, this does not reduce the number of parts, and components with a larger number of surfaces, such as the beam splitter, remain unreplaced. Furthermore, due to the limitations of processing accuracy, the lens 6, which requires the highest performance light focusing, cannot be replaced.

上述の理由は、複合機能を有する光学素子を導入するこ
とにより解決されるとして、第7図すに示すごときホロ
グラム素子21を集光レンズ6に接近させて配置する試
みも最近報告されている。
The above-mentioned reason can be solved by introducing an optical element having multiple functions, and an attempt has recently been reported to place a hologram element 21 close to the condenser lens 6 as shown in FIG.

((1)木材、小野、須釜、太田;61年秋季 応用物
理学会予稿集、 30p−ZE−1、p、227(19
86)。(2)同;第22回微小光学研究会講演論文;
 vol、 4 (1986) p、38 )従来、ホ
ログラム記録に適した波長域(λ1 :4oO〜500
nm)で素子を作成し、OPU光源として適する近赤外
あるいは赤色レーザ(λ2:〜800nm 、633n
m )で再生すると、ホログラムのレンズ作用に対して
顕著な収差が発生し、その補正が困難であった。そこで
、ホログラム素子は、同図とに示すような光学系を用い
て2点P1.P2と参照光源Rとの干渉縞(実際にはホ
ログラム面の片側半分には波面230と231.残る片
面に波面230と232との干渉縞)をミーグ面で形成
した、いわゆるレンズレスフーリエ変換ホログラム系の
考え方で設計されておシ、「ウェッジプリズム法」ある
いは「ダブルナイフェツジ法」と等価な効果を有するよ
うにホログラム素子21は211と212の部分に2分
割した形で、電子ビーム描画によって実現される。こう
すると、確かに使用する光源1の設計波長λ2に限って
は、無収差のホログラムレンズ21が作成でき、しかも
、光源の若干のスペクトル幅の変動に対する収差がビー
ム検出器(フォトディテクタ)22の光電変換面上に現
われても、4分割光電変換面221゜222.223.
224を用いたプッシュプル法で変動を実用上支障ない
範囲に押えることが可能となる。しかし、第11図にお
いて、電子ビーム描画が可能な素子21のパターンは、
格子や双曲線形状のような単純パターンの場合に限定さ
れ、もっと一般のホログラム系を精度よく形成する技術
は全く開示されていない。また、光源1から発したコヒ
ーレントビームの一部が復路でホログラム素′−F−2
1を透過して発光面に帰還されるため、「戻り光雑音」
の影響が避けられず、また、さらにコヒーレントビーム
がホログラム素子21を往復する光学系となっているた
め光量ロスが多い(制御ビームとしてフォトディテクタ
にとり出される光量は第6図の構成に比べるとに以下に
なる)といった問題があった。すなわち、光学系の性能
を低下させることなく、光学系の簡単化、低コスト化を
計ることが困難であった。
((1) Mokuzai, Ono, Sugama, Ota; Autumn 1961 Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, 30p-ZE-1, p. 227 (19
86). (2) Same; 22nd Micro-Optics Research Conference Lecture Paper;
vol. 4 (1986) p. 38) Conventionally, the wavelength range suitable for hologram recording (λ1: 4oO~500
(nm), and a near-infrared or red laser (λ2: ~800nm, 633nm) suitable as an OPU light source.
m ), significant aberrations occurred due to the lens action of the hologram, and it was difficult to correct them. Therefore, the hologram element is constructed at two points P1 and 2 using an optical system as shown in the same figure. This is a so-called lensless Fourier transform hologram in which interference fringes between P2 and reference light source R (actually, interference fringes between wavefronts 230 and 231 on one half of the hologram surface and interference fringes between wavefronts 230 and 232 on the remaining surface) are formed on the Mieg surface. The hologram element 21 is designed based on a system concept, and the hologram element 21 is divided into two parts 211 and 212 in order to have an effect equivalent to the "wedge prism method" or the "double knife method". realized by In this way, it is possible to create a hologram lens 21 that is free of aberration only for the design wavelength λ2 of the light source 1 used, and moreover, the aberration caused by slight variations in the spectral width of the light source is suppressed by the photodetector of the beam detector (photodetector) 22. Even if it appears on the conversion surface, the 4-divided photoelectric conversion surface 221°222.223.
The push-pull method using H.224 makes it possible to suppress fluctuations within a range that does not pose a practical problem. However, in FIG. 11, the pattern of the element 21 that can be written with an electron beam is
The technique is limited to simple patterns such as gratings and hyperbolic shapes, and no technique for forming more general hologram systems with high precision is disclosed at all. Also, a part of the coherent beam emitted from the light source 1 returns to the hologram element '-F-2.
1 and returns to the light emitting surface, "return light noise"
In addition, since the optical system is such that the coherent beam moves back and forth through the hologram element 21, there is a large amount of light loss (the amount of light taken out to the photodetector as a control beam is less than There were problems such as: That is, it has been difficult to simplify the optical system and reduce its cost without reducing the performance of the optical system.

本発明は、OPUの焦点ならびにトラッキング制御を安
定に実現する複合機能形のホログラム素子を提供するも
のであり、電子ビーム描画とか特定波長での記録再生と
いった制約を課することなく、もっと一般的な光学原理
に立脚したホログラム素子を用いて簡単化された光学系
を構成可能ならしめる。
The present invention provides a multifunctional hologram element that stably realizes focus and tracking control of an OPU. A simplified optical system can be constructed using a hologram element based on optical principles.

従来開示されているピックアップ用ホログラム素子と本
発明になるホログラム素子との相違については、以下の
説明で屓次、具体的に明らかにされる通シであるが、こ
こで、特に複合機能の面から見た従来素子の制約と本発
明の目的とするところを対比して要約しておこう。
Differences between the conventionally disclosed hologram element for pickup and the hologram element according to the present invention will be explained in detail in the following explanation, but here, we will specifically explain the differences in terms of multiple functions. Let us compare and summarize the limitations of conventional elements seen from the above and the objectives of the present invention.

(1)入射・反射光分離手段として両者とも機能するが
、焦点誤差ならびにトラッキング誤差検出に用いられる
光ビームとして従来のホログラム素子は、「ウェッジプ
リズム法」(あるいは「ダブルナイフェツジ法」)の、
それも特定の一光学系構成に限定される。本発明は「非
点収差法」等従来開発されている光学系機能のすべてを
ピックアップ設計の必要に応じて基本的に代替するホロ
グラム素子の実現を目的としている。
(1) Although both function as means for separating incident and reflected light, conventional hologram elements are used as light beams used to detect focus errors and tracking errors. ,
It is also limited to one specific optical system configuration. The present invention aims to realize a hologram element that basically replaces all the functions of conventionally developed optical systems such as the "astigmatism method" according to the needs of pickup design.

(2)従来ホログラム素子は、集束パワーとしてのレン
ズ機能を極力抑えた「レンズレスフーリエ変換型ホログ
ラム」として構成されたが、ピックアップ光源の設計波
長λからのわずかな波長ずれ(Δλ=±20nm ) 
IIC対してもフォーカスオフセットを生じ、半導体レ
ーザのロフトによる波長ずれを調整するためにフォトデ
ィテクタを光軸方向に位置調整するめんどうな工程を設
ける必要があった。本発明では、ホログラム素子に集束
パワーを基本的には付与しないレンズフーリエ変換型と
して任意波長でホログラム素子を設計・製作でき、光軸
方向での前記位置調整は不要とされる。
(2) Conventional hologram elements were configured as "lensless Fourier transform holograms" that minimized the lens function as focusing power, but there was a slight wavelength shift (Δλ = ±20 nm) from the design wavelength λ of the pickup light source.
A focus offset also occurs for the IIC, and it is necessary to provide a troublesome process of adjusting the position of the photodetector in the optical axis direction in order to adjust the wavelength shift due to the loft of the semiconductor laser. In the present invention, a hologram element can be designed and manufactured at any wavelength as a lens Fourier transform type that basically does not impart focusing power to the hologram element, and the above-mentioned position adjustment in the optical axis direction is not required.

(3)従来ホログラム素子では、同一素子をビームが往
復するので、回折効率をどのように設計しても光量のロ
スが生じ、光源への戻シ光雑音が抑圧されないといった
制約があった。本発明では、ホログラム素子へは復路の
ビームが入射する構成として光量の利用効率を高める設
計が可能である。
(3) In conventional hologram elements, the beam reciprocates through the same element, so no matter how the diffraction efficiency is designed, there is a loss in the amount of light, and there are limitations in that optical noise returned to the light source cannot be suppressed. In the present invention, it is possible to design the hologram element so that the return beam is incident on the hologram element, thereby increasing the efficiency of using the amount of light.

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題を解決する光情報ピックアップ装置
であって、赤外領域あるいはこの領域より短波長域のコ
ヒーレントビームを発する光源と、前記コヒーレントビ
ームをほぼ平行なビームに変換する第1光学系と、前記
コヒーレントビームの所定偏光波面を選択的に反射する
薄膜媒質を第1面に有する透明基板と、該基板の裏面側
に配置された所定波面のレンズフーリエ変換型ホログラ
ム素子と、四分の一波長板と、前記コヒーレントビーム
を微小スポットに収束する第2光学系と、前記第2光学
系を介して前記コヒーレントビームが所定の光記憶媒体
によって反射されて戻る光路において前記ホログラム素
子からの所定回折光をフーリエ変換する第3光学系と、
前記第3光学系の光軸近傍に配置された第1の光電変換
手段と、前記ホログラム素子を透過する0次回折光を前
記微小スポットのファーフィールドもしくはエアーフィ
ールドで検出する第2の光電変換手段を具備するもので
ある。
Means for Solving the Problems The present invention is an optical information pickup device that solves the above-mentioned problems. a first optical system for converting the coherent beam into a beam; a transparent substrate having a thin film medium on a first surface that selectively reflects a predetermined polarized wavefront of the coherent beam; and a lens Fourier transform of the predetermined wavefront disposed on the back side of the substrate. hologram element, a quarter-wave plate, a second optical system that converges the coherent beam into a minute spot, and the coherent beam is reflected by a predetermined optical storage medium and returned through the second optical system. a third optical system that Fourier transforms a predetermined diffracted light from the hologram element in the optical path;
a first photoelectric conversion means disposed near the optical axis of the third optical system; and a second photoelectric conversion means for detecting zero-order diffracted light transmitted through the hologram element in the far field or air field of the minute spot. It is to be equipped.

作  用 レンズフーリエ変換ホログラムの特質については、文献
((3) rホログラフィによる漢字メモリ」。
Regarding the characteristics of the working lens Fourier transform hologram, see the literature ((3) Kanji memory using holography).

加藤、藤戸、佐藤;画像電子学会 研究会予稿79−0
4−1 (1979,11)(4)5peaklere
duction in holography  (ス
ペックル リダクション イン ホログラフィ−)・・
・・・・”。
Kato, Fujito, Sato; Proceedings of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan 79-0
4-1 (1979, 11) (4) 5 peaklere
duction in holography (speckle reduction in holography)...
...”.

M、Kato at al ; Appl、Opt、 
(アプライ オブテックス)、14(1975)109
3)等に詳しく報告、解析されているように、一般画像
の記録再生光学系に適用された実績((時「光学式漢字
編集処厘システム」佐藤他;電子通信学会 研究会資料
、EC78−e3(1978)47)を有するが、本発
明では、ビーム制御用手段として実用上支障ない限り、
再生光学系光軸近傍波面についてフーリエ変換が成立す
ればよく、ホログラム素子からの波面再生に用いるレン
ズは、コリメートレンズで代用できるし、あるいは単に
ホログラム素子を収束球面波で照射するだけで、その集
光面上に所望の再生像を得ることが可能である。
M, Kato at al; Appl, Opt;
(Apply Obtex), 14 (1975) 109
As reported and analyzed in detail in 3), the track record of application to general image recording and reproducing optical systems ((at the time, ``Optical Kanji Editing System'' by Sato et al.; Institute of Electronics and Communication Engineers Study Group Materials, EC78- e3 (1978) 47), but in the present invention, as long as it does not pose a practical problem as a beam control means,
It is sufficient that Fourier transform is established for the wavefront near the optical axis of the reproduction optical system, and the lens used to reproduce the wavefront from the hologram element can be replaced with a collimating lens, or the hologram element can be simply irradiated with a convergent spherical wave. It is possible to obtain a desired reconstructed image on the optical surface.

本発明では、上述の構成を備えることによって以下の如
く問題点を解決している。
The present invention solves the following problems by providing the above-described configuration.

(1)ホログラム素子の作成過程では、ホログラム記録
に適したコヒーレント光源の波長λ1を用いて非点収差
波面、もしくはナイフェツジ光学系等所定波面のレンズ
フーリエ変換をのホログラム記録系を用い、したがって
、 (2)OPUの光学系では、半導体レーザなど所与の光
源波長λ2に対してほぼ無収差の収束レンズを用い、も
しくは等価な収束波面をホログラム素子に照射すること
で焦点ならびにトラッキング制御に必要な所望の波面を
光電変換面(フォトディテクタ)上に形成でき、 (3)  さらKまた、光源のコヒーレント変動に対す
る対策が必要な場合には、前記光電変換素子のフォトデ
ィテクタ領域境界の方向にホログラムのキャリヤ空間周
波数方向が一致するごとくホログラム記録光学系の参照
波光源位置を設定し、また必要に応じて一対の共役像を
差動検出することも可能であり、複合機能の発揮には、
(→ ホログラム素子からの一方の再生像、たとえばナ
イフェツジからの回折波面に相当する収束ビームを焦点
制御用に、また、ホログラムからの0次透過光成分は、
ファーフィールドもしくはエアーフィールド位置で直接
トラッキング制御用に利用することができ、さらには、
(5)ホログラム素子基板の裏面を反射面として活用可
能となシ、偏光面選択用の多層誘電体薄膜を表裏一体で
形成することも容易である。
(1) In the process of creating a hologram element, a hologram recording system that performs lens Fourier transformation of a predetermined wavefront such as an astigmatism wavefront or a Naifetsu optical system is used using a wavelength λ1 of a coherent light source suitable for hologram recording. 2) The optical system of the OPU uses a converging lens with almost no aberration for a given light source wavelength λ2 such as a semiconductor laser, or irradiates the hologram element with an equivalent convergent wavefront to achieve the desired focus and tracking control. can be formed on the photoelectric conversion surface (photodetector); It is possible to set the reference wave light source position of the hologram recording optical system so that the directions match, and to differentially detect a pair of conjugate images as necessary.
(→ One reconstructed image from the hologram element, for example, a focused beam corresponding to the diffracted wavefront from the knife beam, is used for focus control, and the zero-order transmitted light component from the hologram is
It can be used for direct tracking control in far-field or air-field positions, as well as
(5) Since the back surface of the hologram element substrate can be used as a reflective surface, it is also easy to form a multilayer dielectric thin film for polarization plane selection integrally.

実施例 第1図すは、本発明の一実施例によるOPU装置の概略
構成を示す。1は第7図と同様の短波長の半導体レーザ
(波長λ2=800nm )、2はコリメートレンズ(
焦点距離f c= 201111 ) 、120は偏光
選択反射面122とホログラム面121を表裏に備えた
複合機能素子で、光源からの入射光は、すべて左方のハ
λ板4に反射され、集光レンズ5(開ロ数NA=0.5
.焦点距離fp=4崩)で約1μmφ程度の微小スポッ
トを光ディスクe上のビット面上に形成する。ビット面
で反射・回折された光ビームは、再びレンズ6、λλ板
4を通過して、往きの光路とは偏光面が900回転した
状態で偏光選択反射面122を真すぐ透過して、ホログ
ラム面121に入射する。素子121は、次に述べるよ
うなナイフェツジ光学系を記録したレンズフーリエ変換
型ホログラムであって、1次回折光が集光レンズ23(
焦点距離f2=2omi。
Embodiment FIG. 1 shows a schematic configuration of an OPU device according to an embodiment of the present invention. 1 is a short wavelength semiconductor laser (wavelength λ2 = 800 nm) similar to that shown in Fig. 7, and 2 is a collimating lens (
Focal length f c = 201111), 120 is a multi-functional element equipped with a polarization selective reflection surface 122 and a hologram surface 121 on the front and back, and all incident light from the light source is reflected by the left C λ plate 4 and condensed. Lens 5 (numerical aperture NA=0.5
.. A minute spot of about 1 μmφ is formed on the bit surface of the optical disk e with a focal length fp=4×). The light beam reflected and diffracted by the bit surface passes through the lens 6 and the λλ plate 4 again, and then passes straight through the polarization selective reflection surface 122 with the polarization plane rotated by 900 degrees from the previous optical path, forming a hologram. The light is incident on the surface 121. The element 121 is a lens-Fourier transform hologram recording a Knifezi optical system as described below, and the first-order diffracted light is transmitted through the condensing lens 23 (
Focal length f2=2omi.

NA=o、1)で絞られ、すなわち、回折された再生波
面の一方がレンズ9の近軸光線に対してフーリエ変換さ
れ、以下に述べるナイフェツジ光学系の再生波面を2分
割フォトディテクタ31の光電変換面に生じる。他方、
ホログラム面121を透過した0次回折光は、ファーフ
ィールドパターンを2分割フォトディテクタ8上に形成
する。ここで焦点制御用に用いられるナイフェツジ光学
系は、第1図aに概略構成を示す如く、ナイフェツジ1
8に収束する波長λ1のコヒーレントビーム13を参照
波14とともに、7−リエ変換レンズ60を介してホロ
グラム面19に記録されるもので、フ+ IJ工変換レ
ンズ50の焦点面前後±Δfの位置に現われるデフォー
カスビーム像181,183ならびに焦点面の微小スポ
ット像が変換されている。さらにホログラム面の軸ξ(
同図a)は、フォトディテクタ31(第10光電変換手
段)の分割境界線方向x3(同図b)に一致させてあり
、光源1の波長変動が生じても、焦点制御は支障なく動
作可能である。フォトディテクタ8(第2の光電変換手
段)の2分割境界線Y3方向は、光ディスク6のトラッ
ク方向(読取点での接線方向)と平行に配置され、ビッ
トのファーフィールドを検出してトラッキング制御が行
なわれる。
NA=o, 1), that is, one of the diffracted reproduced wavefronts is Fourier-transformed with respect to the paraxial ray of the lens 9, and the reproduced wavefront of the Naifetsu optical system described below is photoelectrically converted by the photodetector 31, which splits the reproduced wavefront into two. Occurs on the surface. On the other hand,
The 0th order diffracted light transmitted through the hologram surface 121 forms a far field pattern on the two-part photodetector 8. The knife optical system used for focus control here is as shown in FIG.
A coherent beam 13 with a wavelength λ1 that converges on a wavelength of The defocused beam images 181 and 183 appearing in the image and the minute spot image on the focal plane are converted. Furthermore, the axis ξ of the hologram surface (
The figure a) is aligned with the dividing boundary line direction x3 of the photodetector 31 (the tenth photoelectric conversion means) (the figure b), so that even if the wavelength of the light source 1 changes, the focus control can be operated without any problem. be. The two-division boundary line Y3 direction of the photodetector 8 (second photoelectric conversion means) is arranged parallel to the track direction (tangential direction at the reading point) of the optical disk 6, and tracking control is performed by detecting the far field of the bit. It will be done.

第′2図は本発明の第2実施例を説明する概念図であっ
て、第1図と違ってホログラム面には非点収差波面が記
録されており、光ディスクからの反射光によって再生さ
れる一対の共役波面が一対の四分割フォトディテクタ1
1.17(第1の光電変換手段)に非点収差像として再
生される。ホログラム面からの0次回折光は、第1実施
例と同様に、はぼファーフィールドにもしくはエアーフ
ィールド設置されたトラッキング制御用フォトディテク
タ(第2の光電変換手段)に入射する。フォトディテク
タ11.17は一体化されており、中心の微小開口88
を介して0次回折光をディテクタ8にとり出しているが
、ディテクタ11.17の前面にディテクタ8を配置し
てもよい。
Fig. 2 is a conceptual diagram explaining the second embodiment of the present invention, and unlike Fig. 1, an astigmatic wavefront is recorded on the hologram surface, and is reproduced by reflected light from the optical disk. Quadrant photodetector 1 with a pair of conjugate wavefronts
1.17 (first photoelectric conversion means) as an astigmatism image. Similarly to the first embodiment, the 0th order diffracted light from the hologram surface enters a tracking control photodetector (second photoelectric conversion means) installed in the far field or in the air field. The photodetector 11.17 is integrated, with a small aperture 88 in the center.
Although the zero-order diffracted light is taken out to the detector 8 through the detector 11, the detector 8 may be arranged in front of the detectors 11 and 17.

第2図の構成では、ディテクタ11.12に再生される
像間距離lが極めて接近した設計(A’=1m)でもト
ラッキング信号を容易に取り出すことができる。さてこ
こで、非点収差波面は、第3図のような光学系を用いて
ホログラムに変換される。同図aの如く波長λ1のコヒ
ーレントな平行ビーム13を集光レンズ60で絞る光路
中に円柱状レンズ1o(円柱軸がx2方向で、x2は後
述のX。
In the configuration shown in FIG. 2, the tracking signal can be easily extracted even in a design in which the distance l between the images reproduced by the detectors 11 and 12 is extremely close (A'=1 m). Now, the astigmatic wavefront is converted into a hologram using an optical system as shown in FIG. As shown in figure a, a cylindrical lens 1o (cylindrical axis is in the x2 direction, x2 is X, which will be described later) is placed in the optical path in which the coherent parallel beam 13 of wavelength λ1 is focused by the condensing lens 60.

と平行に設ける。)を配置し、互いに直交する方向に向
いた線状の集束ビーム101,103およびその中間位
置にほぼ円形状のビーム102を得る。ビーム1o1に
スリット1o10 (スリット幅ε工およびεア)を挿
入して円柱レンズ1oの球面収差を補正することも可能
である。いま、ビーム102の中心はフーリエ変換レン
ズ60の前側焦点面X1−Y1座標面上の原点にあると
しておく。
installed parallel to the ) to obtain linear focused beams 101 and 103 oriented in directions perpendicular to each other and a substantially circular beam 102 at an intermediate position thereof. It is also possible to correct the spherical aberration of the cylindrical lens 1o by inserting a slit 1o10 (slit widths ε and εa) into the beam 1o1. It is now assumed that the center of the beam 102 is at the origin on the front focal plane X1-Y1 coordinate plane of the Fourier transform lens 60.

この光学系は、従来、光ピツクアップ光学系で非点収差
を発生するために用いられるのと同様のものを一枚のホ
ログラム素子に変換するものであるが、ここで重要なこ
とは、第1にフーリエ変換し  ゛ンズ50(焦点距離
f、)を介して、前記非点収差を含む円形状ビーム10
2のフーリエ変換波面をレンズ6oの後側フーリエ変換
面(ξ1−マ、座標で表示)にとシ出して、収差を含ま
ない別の平面波と重ね合わせることによって、いわゆる
レンズフーリエ変換型のホログラム素子12を作成する
構成°にある。上記の参照波は、フーリエ変換レンズ6
0の前側焦点面の所定位置(点)16から発散する無収
差の球面波を用いる。参照波は、平行ビーム13と互い
に可干渉な平行ビーム14をレンズ16で収束して容易
に得られるが、ここで第2の構成要件として、点16と
xl−ylの原点を結ぶA −A’力方向Y1軸となす
角度θ=460として、ホログラムの搬送波周波数方向
を後述の7オドディテクタ分割方向に一致させている。
This optical system converts an element similar to that conventionally used to generate astigmatism in an optical pickup optical system into a single hologram element, but the important thing here is that the first The circular beam 10 containing the astigmatism is Fourier-transformed to
By outputting the Fourier transform wavefront of 2 to the rear Fourier transform surface (ξ1-ma, expressed in coordinates) of the lens 6o and superimposing it with another plane wave that does not contain aberrations, a so-called lens Fourier transform type hologram element is created. It is in the configuration to create 12. The above reference wave is the Fourier transform lens 6
An aberration-free spherical wave that diverges from a predetermined position (point) 16 on the front focal plane of 0 is used. The reference wave can be easily obtained by converging the parallel beam 13 and the mutually coherent parallel beam 14 with the lens 16, but here, as a second component, A-A connecting the point 16 and the origin of xl-yl. 'The angle θ with the force direction Y1 axis is set to 460, so that the carrier wave frequency direction of the hologram is made to coincide with the 7-odd detector division direction, which will be described later.

さて、このようにして記録されたホログラム素子12を
、第3図すに示すような光学系に配置して波長λ2の平
行ビームで照射すると、フーリエ変換機能を果すレンズ
9(焦点圧1111f2)の後側焦点面(x2−Y2座
標で表示)には非点収差を含む波面の再生像1021と
、その共役像1o22がX2−Y2座座標点に関して互
いに対称の位置関係で再生され、各スポット像の前、後
方向には水平(x2軸方向)もしくは垂直方向Y2軸方
向の線状パターン1011.1031および1012゜
1o32が得られている。共役波面同志であるので一方
は垂直方向の線状像1o31がレンズ5に近い位置にあ
り、他方は水平方向の像1012が並んで現われる。
Now, when the hologram element 12 recorded in this way is placed in an optical system as shown in FIG. On the rear focal plane (displayed by x2-Y2 coordinates), a reconstructed image 1021 of the wavefront including astigmatism and its conjugate image 1o22 are reproduced in a symmetrical positional relationship with respect to the X2-Y2 coordinate point, and each spot image Linear patterns 1011, 1031 and 1012° 1o32 in the horizontal (x2 axis direction) or vertical Y2 axis direction are obtained in the front and rear directions. Since they are conjugate wavefronts, one vertical linear image 1031 is located close to the lens 5, and the other horizontal horizontal image 1012 appears side by side.

以上の説明で明らかにされたように、第2図のホログラ
ム面121からの再生波面は、第3図すの如く一対の非
点収差像を一対の四分割フォトディテクタ11.17上
に形成する。第4図は、同図aのようなマルチスペクト
ル光源を用いた場合に一方のフォトディテクタ11上に
得られる非点収差像の分布を模式的に説明している。合
焦点Cおよびデフォーカス状態す、dに対応して、各々
中心スペクトルλ。から±Δλ のスペクトル幅にわた
る再生像がほぼ対称形に得られ、焦点制御信号が安定に
得られる。焦点制御信号εは、四分割フォトディテクタ
の各セクタ111〜114に対応する信号出力成分を各
々s1.s2.s3.s4として、 御が実行可能である。
As has been made clear from the above explanation, the reproduced wavefront from the hologram surface 121 in FIG. 2 forms a pair of astigmatism images on a pair of quadrant photodetectors 11.17 as shown in FIG. 3. FIG. 4 schematically illustrates the distribution of an astigmatism image obtained on one photodetector 11 when a multispectral light source as shown in FIG. 4A is used. The central spectrum λ corresponds to the focused point C and the defocused state d, respectively. A reconstructed image over a spectral width of ±Δλ is obtained almost symmetrically, and a focus control signal can be stably obtained. The focus control signal ε converts signal output components corresponding to each sector 111 to 114 of the quadrant photodetector into s1. s2. s3. As s4, control is executable.

トラッキング信号■は、光ディスクのトラッキングサー
ボ方向をx′2軸方向として ■=S2−84      ・・・・・・・・・・・・
・・・(2)から得られるが、サーボの安定性を優先的
に考慮すると、第2図8のように、エアーフィールドパ
ターン(ホログラム素子121の0次回折光成分)を利
用して別途検出してもよい。
The tracking signal ■ is calculated as ■=S2-84 with the tracking servo direction of the optical disk as the x'2 axis direction.
...It can be obtained from (2), but if the stability of the servo is given priority, as shown in FIG. It's okay.

第5図では更に、一対のフォトディテクタ11゜17を
差動的に動作させる場合に得られる本発明の効果を、第
2実施例について説明している。ただし、同図aでは簡
単のために、ホログラム素子12をビームが往復する構
成をとっているが、制御ビームを一対のフォトディテク
タで差動的に検出する原理は第2図の場合と全く同様で
ある。
FIG. 5 further describes the effects of the present invention obtained when the pair of photodetectors 11 and 17 are operated differentially in a second embodiment. However, for the sake of simplicity in figure a, the beam moves back and forth through the hologram element 12, but the principle of differentially detecting the control beam with a pair of photodetectors is exactly the same as in the case of figure 2. be.

さて、第6図すは、一対のフォトディテクタ11゜17
上に入射する一対の共役像による差動的光電変換の原理
を説明している。いま光源の波長成分が中心波長λ の
前後にλ。±Δλj のごとく分布、もしくは変動する
ことを考える。同図は波長λ。
Now, Figure 6 shows a pair of photodetectors 11°17
The principle of differential photoelectric conversion using a pair of conjugate images incident above is explained. Now, the wavelength components of the light source are λ before and after the center wavelength λ. Consider a distribution or fluctuation like ±Δλj. The figure shows the wavelength λ.

に対して位置調整されたフォトディテクタ11゜17に
、波長成分λ。+Δλj が再生する非点収差波面(合
焦点時)像位置を説明している。図で四分割フォトディ
テクタの分割線交点から各再生像の中心位置のシフト量
は等しくδ1であり、ホログラム素子12と光電変換面
布の距離をδ2 、ホログラム素子12の搬送波周波数
に相当する周期をpとすると 一般計例として、d2=20.w、p=0.01m。
The wavelength component λ is placed on the photodetector 11°17 whose position is adjusted relative to the wavelength component λ. The image position of the astigmatic wavefront (at the time of focus) reproduced by +Δλj is explained. In the figure, the shift amount of the center position of each reproduced image from the intersection of the dividing lines of the four-part photodetector is equal to δ1, the distance between the hologram element 12 and the photoelectric conversion surface cloth is δ2, and the period corresponding to the carrier wave frequency of the hologram element 12 is p. Then, as a general example, d2=20. w, p=0.01m.

λ。=800nm= 8 X 1 (>4n1.Δλ5
 =20nm=2X10−”ffのときδ、、=、、4
X10  ff 0また、フォトディテクタの中心間距
離lは、1=2d  r=2d2SinT=1.6jf
fX2:3.21nIここで、往路においてホログラム
素子12から回折された波面(第6図すには図示されて
いない)は、コリメートレンズ9と集光レンズ5との距
離d1 に適当に選ぶことにより、実質的に無害な光量
に抑圧されている。
λ. =800nm=8X1 (>4n1.Δλ5
=20nm=2X10-"When ff, δ, ,=,,4
X10 ff 0 Also, the distance l between the centers of the photodetectors is 1=2d r=2d2SinT=1.6jf
fX2: 3.21nI Here, the wavefront (not shown in FIG. 6) diffracted from the hologram element 12 on the outward path can be determined by appropriately selecting the distance d1 between the collimating lens 9 and the condensing lens 5. , is suppressed to a virtually harmless amount of light.

本発明の構成では、差動的信号検出の原理によってlの
設定は使用波長に対して概略でよい。
In the configuration of the present invention, the setting of l may be approximate to the wavelength used due to the principle of differential signal detection.

第6図すの差動検出口路180は、四分割フォトディテ
クタの各領域111と174,112と173 、11
3と172,114と171への入射光量を1=1の関
係で各々加算して端子181〜184に合成・出力する
ごとく構成され、端子181.182,183および1
84の出力を再びS1〜S4とすれば、第4図と(1)
式を用いて得られると等価なビーム制御が実現される。
The differential detection port path 180 in FIG.
The amount of light incident on 3 and 172, 114 and 171 is added in a relationship of 1=1 and combined and output to terminals 181 to 184.
If the output of 84 is again set as S1 to S4, Fig. 4 and (1)
Equivalent beam control is achieved when obtained using Eq.

ここで、ホログラム素子から再生される一対の共役像は
、第3図すのごとく、デフォーカス像は互いに900回
転した位置関係で再生される原理に従ってフォトディテ
クタの領域対応を決定している。
Here, as shown in FIG. 3, the pair of conjugate images reproduced from the hologram element determine the area correspondence of the photodetector according to the principle that defocused images are reproduced with a positional relationship rotated by 900 degrees from each other.

このようにして、任意のスペクトル分布を有する光源が
使用可能となり、とくに半導体レーザで、温度や電流に
起因するスペクトル変動があっても、常に対称型で差動
的な光電変換出力が得られるという多大の効果を有する
ものである。
In this way, light sources with arbitrary spectral distributions can be used, and in particular semiconductor lasers can always provide symmetrical and differential photoelectric conversion outputs even when there are spectral fluctuations due to temperature or current. This has great effects.

また本発明の量産性について別の効果を付言すれば一度
記録された素子の格子状パターンは、複製が容易な金型
に転写し、さらに樹脂あるいは硝子材料を用いたレプリ
カ製作により大量の均一な素子を安価に得ることができ
、光情報ピックアップ装置の設計・製作上多大の効果を
有するものである。複製されるパターンがフーリエ変換
型であるので、金型をイオンビーム加工等によってブレ
ーズ化することが可能であシ、フレネルゾーンプレート
のブレーズ化技術(何台、窪田、西田:第18回微小光
学研究会講演論文; vol 3 (1985)p、3
3)に比べてレプリカ素子の回折効率を容易にブレーズ
化させうる。すなわちほぼ平行な格子状パターンからな
るホログラム全面に斜方よりビーム照射を施すことがで
きる。
Another advantage of the present invention regarding mass production is that once recorded, the lattice pattern of the device can be transferred to a mold that can be easily reproduced, and furthermore, by making a replica using resin or glass material, a large number of uniform The device can be obtained at low cost and has great effects in designing and manufacturing optical information pickup devices. Since the pattern to be replicated is of the Fourier transform type, it is possible to blaze the mold by ion beam processing, etc., and the Fresnel zone plate blaze technology (Katai, Kubota, Nishida: 18th Micro-optics Research group lecture paper; vol 3 (1985) p, 3
Compared to 3), the diffraction efficiency of the replica element can be easily blazed. That is, the beam can be irradiated obliquely over the entire surface of the hologram consisting of a substantially parallel lattice pattern.

本発明の実施例としては、光デイスク光学系のビーム制
御系を中心に述べたが、記録・再生両機能を備えた光学
系、さらに光磁気記憶・再生方式における光情報ピック
アップ装置としても適用できることは勿論である。また
、光情報記憶媒体の記録密度が、ピットサイズで6〜1
0μm程度以上で′よい光カードなどでは従来の半導体
レーザに比べてスペクトル幅が相対的に広がった準単色
光源の使用も可能である。
Although the embodiments of the present invention have been mainly described as beam control systems for optical disk optical systems, it can also be applied to optical systems with both recording and reproducing functions, and furthermore as optical information pickup devices in magneto-optical storage and reproducing systems. Of course. In addition, the recording density of the optical information storage medium is 6 to 1 in terms of pit size.
For optical cards, etc., which are good at a wavelength of about 0 μm or more, it is possible to use a quasi-monochromatic light source whose spectral width is relatively wider than that of conventional semiconductor lasers.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明はOPUの光学
系に、レンズフーリエ変換型ホログラム素子を他の光学
素子と組合わせて使用しており、ホログラムには非点収
差波面を記録するが、(1)ホログラム作成波長λ、と
異なる波長λ2で波面再生しても、ホログラム自体は収
差を発生せず、 (2)半導体光源の発振モードが不安定でマルチスペク
トル発振する場合にも、ホログラム搬送周波数の方向を
、一対の四分割ディテクタの分割線方向に設けることに
より正しい制御信号を得ることができ、必要に応じて差
動検出も可能であり、 (3)偏光選択反射面をホログラム面と表裏一体化する
ことによって、光量の有効利用とともに、光源への戻り
光を抑圧して安定な信号検出を可能とし、しかも光学系
を小型、軽量化することが可能である。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the present invention uses a lens Fourier transform type hologram element in combination with other optical elements in the optical system of the OPU, and an astigmatic wavefront is recorded in the hologram. However, (1) the hologram itself does not generate aberration even if the wavefront is reproduced at a wavelength λ2 different from the hologram creation wavelength λ, and (2) even when the oscillation mode of the semiconductor light source is unstable and multispectral oscillation occurs. By setting the direction of the hologram carrier frequency in the direction of the dividing line of a pair of quadrant detectors, a correct control signal can be obtained, and differential detection is also possible if necessary. By integrating the front and back surfaces with the hologram surface, it is possible to effectively utilize the amount of light, suppress the return light to the light source, and enable stable signal detection, and furthermore, it is possible to make the optical system smaller and lighter.

(4)ホログラム素子は、光ディスクと同様、マスクと
なる金型から転写工程を経て、大量のレプリカを容易に
生産することが可能である。
(4) Similar to optical disks, hologram elements can be easily produced in large quantities as replicas through a transfer process from a mold that serves as a mask.

(5)はぼ平行な格子パターンを記録したレンズフーリ
エ変換型ホログラムを用いるので、素子の回折効率を向
上させるために、イオンビーム等によるブレーズ化加工
を全面同時に実行することができ、高性能のマスクホロ
グラム金型を製作しうる。
(5) Since a lens Fourier transform hologram is used that records a substantially parallel grating pattern, blaze processing using an ion beam or the like can be performed simultaneously on the entire surface in order to improve the diffraction efficiency of the element. A mask hologram mold can be manufactured.

(6)  レンズフーリエ変換ホログラムの特質として
、ホログラム位置の並進に対して再生像位置は不変であ
り、単に光軸に対する回軸方向の調整だけ行なえばよく
、差動検出の場合はその精度も緩やかである。
(6) A characteristic of lens Fourier transform holograms is that the reconstructed image position remains unchanged with respect to translation of the hologram position, and only the rotational axis direction relative to the optical axis needs to be adjusted, and in the case of differential detection, the accuracy is also gradual. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図a、bは本発明の一実施例を示す光情報ピックア
ップ装置の概略斜視図および構成図、第2図は本発明の
別の実施例を説明する原理説明図、第3pa、bは非点
収差波面の記録・再生例をそれぞれ説明した本発明の原
理図、第4図a % dは非点収差波面を記録再生する
本発明の実施例に関し、光源のスペクトル分布および光
電変換面に再生されるビームのフォーカシング状態を説
明した概念図、第5図a、bは非点収差波面を記録した
本発明のホログラム素子を用いたピックアップ装置の概
略構成斜視図および光電変換部分の概念図、第6図は本
発明の詳細な説明するだめのモデル光学系の概略構成斜
視図、第7図a、bは従来のホログラム素子を用いた光
ピツクアップ光学系の概念図および概略斜視図である。 1・・・・・・半導体レーダもしくは相当のコヒーレン
ト光源、2・・・・・・コリメートレンズ、3・・・・
・・偏光ビームスプリッタ、4・・・・・・四分の一波
長板、6・・・・・・集光光学系、6・・・・・・光デ
ィスク、121,12・・・・・・レンズフーリエ変換
ホログラム(素子)、8・・・・・・フォトディテクタ
、11.17・・・・・・フォトディテクタ、10・・
・・・・円柱レンズ、18・・・・・・ナイフェツジ、
122・・・・・・偏光選択反射面、180・・・・・
・差動検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 Jlフォト〒イテフタ 第2図 第3図 第4図 HΔλ−今一Δλ← λρ 第5図 第6図 ! 第7図 (久) (し)    Y
1A and 1B are a schematic perspective view and a configuration diagram of an optical information pickup device showing one embodiment of the present invention, FIG. Figures 4a and 4d, which are principle diagrams of the present invention explaining examples of recording and reproducing an astigmatic wavefront, respectively, relate to an embodiment of the present invention for recording and reproducing an astigmatic wavefront. A conceptual diagram illustrating the focusing state of a beam to be reproduced; FIGS. 5a and 5b are a schematic perspective view of a pickup device using a hologram element of the present invention recording an astigmatic wavefront; and a conceptual diagram of a photoelectric conversion part; FIG. 6 is a schematic perspective view of a model optical system for explaining the present invention in detail, and FIGS. 7a and 7b are a conceptual diagram and a schematic perspective view of an optical pickup optical system using a conventional hologram element. 1...Semiconductor radar or equivalent coherent light source, 2...Collimating lens, 3...
...Polarizing beam splitter, 4... Quarter wavelength plate, 6... Condensing optical system, 6... Optical disk, 121, 12... Lens Fourier transform hologram (element), 8...Photodetector, 11.17...Photodetector, 10...
...Cylindrical lens, 18...Naifetsuji,
122...Polarized light selective reflection surface, 180...
・Differential detection circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure Jl Photo〒Itefta Figure 2 Figure 3 Figure 4 HΔλ−Imaichi Δλ← λρ Figure 5 Figure 6! Figure 7 (ku) (shi) Y

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)赤外領域あるいはこの領域より短波長域のコヒー
レントビームを発する光源と、前記コヒーレントビーム
をほぼ平行なビームに変換する第1光学系と、前記コヒ
ーレントビームの所定偏光波面を選択的に反射する薄膜
媒質を第1面に有する透明基板と、該基板の裏面側に配
置された所定波面のレンズフーリエ変換型ホログラム素
子と、四分の一波長板と、前記コヒーレントビームを微
小スポットに収束する第2光学系と、前記第2光学系を
介して前記コヒーレントビームが所定の光記憶媒体によ
って反射されて戻る光路において前記ホログラム素子か
らの所定回折光をフーリエ変換する第3光学系と、前記
第3光学系の光軸近傍に配置された第1の光電変換手段
と、前記ホログラム素子を透過する0次回折光を前記微
小スポットのファーフィールドもしくはエアーフィール
ドで検出する第2の光電変換手段とを具備したことを特
徴とする光情報ピックアップ装置。
(1) A light source that emits a coherent beam in the infrared region or a wavelength range shorter than this region, a first optical system that converts the coherent beam into a substantially parallel beam, and selectively reflects a predetermined polarized wavefront of the coherent beam. a transparent substrate having a thin film medium on its first surface, a lens Fourier transform type hologram element with a predetermined wavefront disposed on the back side of the substrate, a quarter wavelength plate, and converging the coherent beam into a minute spot. a second optical system; a third optical system that Fourier-transforms a predetermined diffracted light from the hologram element in an optical path in which the coherent beam returns after being reflected by a predetermined optical storage medium via the second optical system; A first photoelectric conversion means disposed near the optical axis of the three-optical system, and a second photoelectric conversion means for detecting zero-order diffracted light transmitted through the hologram element in the far field or air field of the minute spot. An optical information pickup device characterized by:
(2)ホログラム素子は非点収差波面のレンズフーリエ
変換型ホログラムとした特許請求の範囲第1項記載の光
情報ピックアップ装置。
(2) The optical information pickup device according to claim 1, wherein the hologram element is a lens Fourier transform hologram with an astigmatic wavefront.
(3)ホログラム素子はナイフエッジ光学系で得られる
所定波面のレンズフーリエ変換型ホログラムとした特許
請求の範囲第1項記載の光情報ピックアップ装置。
(3) The optical information pickup device according to claim 1, wherein the hologram element is a lens Fourier transform hologram with a predetermined wavefront obtained by a knife-edge optical system.
(4)偏光波面を選択反射する薄膜媒質とレンズフーリ
エ変換型ホログラムが表裏をなして一体化されたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光情報ピックア
ップ装置。
(4) The optical information pickup device according to claim 1, characterized in that a thin film medium that selectively reflects polarized light wavefronts and a lens Fourier transform hologram are integrated as front and back sides.
JP62062903A 1987-03-18 1987-03-18 Optical information pick-up device Pending JPS63228431A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62062903A JPS63228431A (en) 1987-03-18 1987-03-18 Optical information pick-up device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62062903A JPS63228431A (en) 1987-03-18 1987-03-18 Optical information pick-up device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63228431A true JPS63228431A (en) 1988-09-22

Family

ID=13213677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62062903A Pending JPS63228431A (en) 1987-03-18 1987-03-18 Optical information pick-up device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63228431A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02123722U (en) * 1989-03-17 1990-10-11
JPH0376036A (en) * 1989-08-16 1991-04-02 Ricoh Co Ltd Optical information recording and reproducing device
JPH03173946A (en) * 1989-09-21 1991-07-29 Ricoh Co Ltd Optical pickup device
JPH03250437A (en) * 1989-08-04 1991-11-08 Ricoh Co Ltd Optical information recording and reproducing device and dual diffraction grating

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02123722U (en) * 1989-03-17 1990-10-11
JPH03250437A (en) * 1989-08-04 1991-11-08 Ricoh Co Ltd Optical information recording and reproducing device and dual diffraction grating
JPH0376036A (en) * 1989-08-16 1991-04-02 Ricoh Co Ltd Optical information recording and reproducing device
JPH03173946A (en) * 1989-09-21 1991-07-29 Ricoh Co Ltd Optical pickup device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2651419B2 (en) Semiconductor laser optical head assembly
US6115345A (en) Super-resolution optical head apparatus
JP2683918B2 (en) Device for optically scanning the information surface
JP2684822B2 (en) Optical pickup head device
JP2901728B2 (en) Optical head and information recording / reproducing apparatus using the same
JP2801746B2 (en) Optical information recording / reproducing device and double diffraction grating
JPS63228431A (en) Optical information pick-up device
JPH01253841A (en) Light-receiving device using hologram and optical head device
JPS63201924A (en) Optical information pickup device
JP2692119B2 (en) Optical pickup head device
JP2734547B2 (en) Optical pickup head device and optical information device using the same
JP4389287B2 (en) Optical head device
JPH0194541A (en) Optical head device
JP2629781B2 (en) Optical head device
JPS63148437A (en) Optical information pickup device
JP2733246B2 (en) Focus error signal detection method
JPS63167431A (en) Optical pickup device
JPS62219341A (en) light pick up
JP2904419B2 (en) Magneto-optical pickup
JP2653087B2 (en) Optical pickup device and semiconductor device used for the same
JPH085441Y2 (en) Beam Splitter
JPS63228427A (en) Optical information pick-up device
JPH0460932A (en) Optical pickup head device
JPH02126431A (en) Optical pickup head device and optical information device using the same
JPH0194542A (en) Optical head device